发动机原理第一章23讲_精品文档PPT资料.ppt

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FdA短舱外表面微元面积在垂直于轴向短舱外表面微元面积在垂直于轴向方向上的投影；

方向上的投影；

FXf摩擦阻力摩擦阻力F因与飞行方向相反，故均为负。

因与飞行方向相反，故均为负。

2022/11/1发动机各部件受力分布发动机各部件受力分布2022/11/1Fin：

运用动量原理运用动量原理u控制体进、出口气流动量变化控制体进、出口气流动量变化全部轴向力的合力全部轴向力的合力u控制体控制体包括：

短舱包含的气流和进包括：

短舱包含的气流和进气道前方一段扩张管流。

气道前方一段扩张管流。

u以气流运动方向为正。

以气流运动方向为正。

uFin与与Fin为一对大小相等、方向相为一对大小相等、方向相反的力。

反的力。

2022/11/12022/11/12022/11/1有效推力计算公式有效推力计算公式F前三项：

发动机内推力，简称推力前三项：

发动机内推力，简称推力（F）；

F后三项：

称为阻力后三项：

称为阻力F附加阻力、压差阻力、摩擦阻力。

附加阻力、压差阻力、摩擦阻力。

2022/11/1推推力力公公式式F推力推力F附加阻力附加阻力F压差阻力压差阻力F摩擦阻力摩擦阻力2022/11/1阻力：

阻力：

l附加阻力：

附加阻力：

因进口气流受发动机工作而有因进口气流受发动机工作而有别于均匀外界大气压力而造成的阻力。

与别于均匀外界大气压力而造成的阻力。

与飞机飞行状态、姿态，发动机工作状态，飞机飞行状态、姿态，发动机工作状态，进气道调节等因素有关。

进气道调节等因素有关。

l压差阻力：

发动机外部绕流压力作用于发压差阻力：

发动机外部绕流压力作用于发动机外表面而形成的阻力。

与飞机飞行状动机外表面而形成的阻力。

与飞机飞行状态、姿态，发动机工作状态，尾喷管调节态、姿态，发动机工作状态，尾喷管调节等因素有关。

等因素有关。

l摩擦阻力：

发动机外部绕流与发动机外表摩擦阻力：

发动机外部绕流与发动机外表面产生摩擦形成的阻力。

面产生摩擦形成的阻力。

2022/11/1附加阻力附加阻力F由发动机进口前由发动机进口前“自由自由”流变化引起。

流变化引起。

F在超音速飞行条件下，由于激波的出现，压力在超音速飞行条件下，由于激波的出现，压力将发生剧烈变化，附加阻力将增大。

将发生剧烈变化，附加阻力将增大。

2022/11/1Feff与与Fs对于亚音速飞机，由于发动机对气流扰动较小对于亚音速飞机，由于发动机对气流扰动较小,可以近似认为可以近似认为:

FeffFs对于超音速飞机在超音速飞行时激波的出现对于超音速飞机在超音速飞行时激波的出现,FeffF三项损失不容忽视三项损失不容忽视!

2022/11/1Feff与与Fs三项阻力又称为安装损失三项阻力又称为安装损失,除以上影除以上影响因素外还与发动机在飞机上的响因素外还与发动机在飞机上的安安装位置装位置有关有关s“F”又称为又称为非安装推力非安装推力s“Feff”又称为安装推力又称为安装推力s飞机机体设计必须与发动机工作相飞机机体设计必须与发动机工作相互匹配，以减小安装损失。

互匹配，以减小安装损失。

2022/11/1安装位置安装位置2022/11/1发动机在飞机上的安装位置发动机在飞机上的安装位置2022/11/1推推力力2022/11/1第三节第三节性能指标和基本要求性能指标和基本要求一、性能指标一、性能指标1.推力推力单位：

牛顿单位：

牛顿（N）或或拾牛顿拾牛顿（daN）发动机推力大小仅仅反映飞机的推力需求发动机推力大小仅仅反映飞机的推力需求,不能反映不同推力级发动机之间的性能优劣不能反映不同推力级发动机之间的性能优劣例如例如:

lGE90（BY777）F=392000N,qma=1420kg/sD=3.524mlwp-11（无人机无人机）F=8500N,qma=13kg/sD=0.3m2022/11/1

（1）单位推力单位推力F定义定义:

Fs=F/qma完全膨胀时完全膨胀时:

Fs=V9V0F单位单位:

Ns/kgF每秒钟通过发动机的每公斤工质产生的每秒钟通过发动机的每公斤工质产生的推力推力F起飞状态起飞状态:

Fs（600750）NFsaf（10001250）N2022/11/1

（2）推重比推重比F定义定义:

FW=F/WEWE表示发动机静重表示发动机静重F综合性指标综合性指标:

气动设计、结构设计和材料气动设计、结构设计和材料F高推重比始终是军用发动机追求的目标高推重比始终是军用发动机追求的目标F统计：

统计：

WE增加增加1公斤导致飞机公斤导致飞机WA增加增加2.5公公斤斤F飞机推重比将直接影响飞机性能飞机推重比将直接影响飞机性能F飞机推重比飞机推重比=1.15发动机推重比发动机推重比=102022/11/1（3）迎面推力）迎面推力F定义：

定义：

FA=F/AmaxF单位：

单位：

N/m22022/11/12.经济性指标经济性指标

（1）燃油流量燃油流量qmf（kg.f/Hr或或kg.f/s）F单位时间内消耗的燃油量单位时间内消耗的燃油量Fqmf越低，航程越长；

越低，航程越长；

Fqmf越低，省燃料。

越低，省燃料。

F不能反映不同推力级发动机之间的经济不能反映不同推力级发动机之间的经济性好坏性好坏。

2022/11/1

（2）单位燃油消耗率）单位燃油消耗率F定义：

f油气比油气比（qmf/qma）F单位：

kgf/N.HrF每工作每工作1小时每产生小时每产生1牛顿推力消耗的燃油量牛顿推力消耗的燃油量F简称：

耗油率简称：

耗油率F起飞状态：

起飞状态：

涡喷发动机涡喷发动机0.08-0.12kgf/N.Hr涡扇发动机涡扇发动机0.03-0.05kgf/N.Hr2022/11/1二、使用性能要求二、使用性能要求1.起动迅速可靠起动迅速可靠（地面、空中）地面、空中）t=（30-60s）2.加、减速性能好加、减速性能好指发动机转子转速迅速增加或减小，使指发动机转子转速迅速增加或减小，使发动机推力迅速加大或减小的能力。

发动机推力迅速加大或减小的能力。

t=（5-15s）2022/11/13.工作稳定、可靠性好工作稳定、可靠性好F使用中避免发生：

熄火、超温、超转、喘振等。

使用中避免发生：

F结构完整性；

结构完整性；

F安全可靠安全可靠事故率：

发动机故障引起飞行事故次数事故率：

发动机故障引起飞行事故次数/10万小时万小时空中停车率：

空中停车次数空中停车率：

空中停车次数/工作千小时（工作千小时（IFSD）返修率（返修率（ShopVisitRatio/1000hr）平均无故障间隔时间平均无故障间隔时间（MeaningTimeBetweenFaults）正点率正点率2022/11/14.寿命长寿命长两次返修之间发动机工作小时数两次返修之间发动机工作小时数军用军用:

100-400小时小时民用民用:

上千上千-上万小时上万小时5.其他其他可维修性、低成本、低排放污染、低噪音等可维修性、低成本、低排放污染、低噪音等2022/11/1三、基本要求三、基本要求F高推重比（高单位推力）高推重比（高单位推力）F低耗油率低耗油率F高稳定可靠性高稳定可靠性F低成本低成本F低污染低污染2022/11/1